Unser Gehirn ist ein komplexes Netzwerk, in dem Nervenzellen ständig Informationen mittels elektrischer Signale verarbeiten. Diese elektrische Aktivität ist die Grundlage für unsere Gedanken, Gefühle und Handlungen. Daher ist es naheliegend, dass die gezielte Stimulation von Nervenzellen durch Strom oder Magnetfelder ein vielversprechendes Feld in der Behandlung verschiedener neurologischer und psychiatrischer Erkrankungen darstellt. Die Hirnstimulation umfasst eine Reihe von Techniken, die darauf abzielen, die Aktivität bestimmter Hirnareale zu modulieren, um so Symptome zu lindern und die Lebensqualität der Betroffenen zu verbessern.
Überblick über die verschiedenen Methoden
Die Hirnstimulation umfasst verschiedene Methoden, die sich in ihrer Invasivität, der Art der Stimulation und den Zielgebieten im Gehirn unterscheiden. Ein Überblick:
Elektrokonvulsionstherapie (EKT): Die EKT ist das älteste Hirnstimulationsverfahren und zeichnet sich durch eine sehr hohe Wirksamkeit und einen schnellen Wirkeintritt insbesondere bei schweren affektiven Erkrankungen aus. Bei der EKT wird unter Narkose ein kurzer elektrischer Impuls ins Gehirn geleitet, der einen Krampfanfall auslöst. Das kann man sich ähnlich wie bei einem epileptischen Anfall vorstellen, nur dass der Anfall hier gezielt und unter kontrollierten Bedingungen erfolgt. Die EKT gehört zu den am besten wirksamen Standardverfahren der Behandlung der therapieresistenten Depression (TRD) und anderen schweren psychiatrischen Krankheitsbildern (Katatonie, Bipolare Störungen, Clozapin-resistente Schizophrenie, schizoaffektive Störungen, usw.).
Tiefe Hirnstimulation (THS): Bei dieser invasiven Methode werden Elektroden in bestimmte Hirnareale implantiert, um dort elektrische Impulse abzugeben. Die THS wird bereits seit längerem erfolgreich bei Bewegungsstörungen wie Parkinson eingesetzt und zeigt auch vielversprechende Ergebnisse bei der Behandlung von Zwangsstörungen und schweren Depressionen.
Transkranielle Magnetstimulation (TMS): Die TMS ist eine nicht-invasive Methode, bei der Magnetfelder eingesetzt werden, um Nervenzellen im Gehirn zu stimulieren oder zu hemmen. Die TMS wird hauptsächlich zur Behandlung von Depressionen eingesetzt, insbesondere wenn Medikamente und Psychotherapie nicht ausreichend wirken. In einigen Studien mit Schizophrenie-Patienten konnten akustische Halluzinationen - das Hören von Stimmen und Geräuschen - mithilfe der Magnetstimulation um bis zu 50 Prozent verringert werden. Ob die Stromtherapie auch gegen andere Symptome wie Emotionslosigkeit, sozialer Rückzug oder kognitive Störungen hilft, können Experten anhand der vorliegenden Daten noch nicht beurteilen. Die antidepressive Wirkung der Magnetstimulation im linken Stirnlappenbereich wurde in mehreren Studien an über 3000 Patienten bestätigt.
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Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS): Bei der tDCS werden schwache elektrische Ströme über Elektroden auf der Kopfhaut geleitet, um die Aktivität bestimmter Hirnareale zu modulieren. Die tDCS wird in der Rehabilitation nach Schlaganfall eingesetzt, um die Sprach- und Bewegungsfähigkeit zu verbessern. In Studien zur Sprachtherapie gibt es erste Anhaltspunkte dafür, dass der Einsatz von tDCS bei Aphasie-Patienten zu Verbesserungen beim Benennen von Gegenständen führt. Etwas weiter ist die Studienlage bereits in der motorischen Rehabilitation. Hier scheint die Therapie unter tDCS positive Auswirkungen auf die Aktivitäten des täglichen Lebens zu haben.
Rückenmarkstimulation: Bei der Rückenmarkstimulation implantieren wir - in der Regel dauerhaft - kleine Elektroden im Bereich der Wirbelsäule, um etwa chronische Schmerzen zu bessern. Die Elektroden senden Impulse in das Rückenmark, dadurch kommt es zu einer Beeinflussung der Schmerzweiterleitung und Schmerzempfindung. Die erste Rückenmarkstimulation wurde in Deutschland bereits Anfang der 1970er Jahre durchgeführt.
Anwendungsbereiche und Wirkungsweise der Hirnstimulation
Die Hirnstimulation wird bei einer Vielzahl von neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen eingesetzt, darunter:
Depressionen: Insbesondere bei schweren, therapieresistenten Depressionen kann die Hirnstimulation eine wirksame Behandlungsoption sein. Die EKT, TMS und THS haben sich als wirksam erwiesen, um depressive Symptome zu lindern und die Lebensqualität der Betroffenen zu verbessern.
Zwangsstörungen: Die THS kann bei Menschen mit starken Zwangsstörungen eingesetzt werden, um einen aus dem Tritt geratenen Regelkreislauf im Gehirn zu normalisieren und damit die kognitiven, emotionalen und motorischen Prozesse zu stabilisieren. Die Zwänge verschwinden nicht, sondern werden lediglich soweit gedämpft, dass die Betroffenen ihren Alltag wieder meistern könnten.
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Bewegungsstörungen: Die THS ist eine etablierte Behandlungsmethode bei Parkinson, Tremor und Dystonie. Durch die Stimulation bestimmter Hirnareale können die motorischen Symptome wie Zittern, Steifigkeit und langsame Bewegungen reduziert werden.
Schmerzen: Die Rückenmarkstimulation und andere Formen der Neurostimulation können bei chronischen Schmerzen eingesetzt werden, um die Schmerzwahrnehmung zu reduzieren und die Lebensqualität der Betroffenen zu verbessern.
Schlaganfall: Die tDCS wird in der Rehabilitation nach Schlaganfall eingesetzt, um die Sprach- und Bewegungsfähigkeit zu verbessern. Durch die Stimulation bestimmter Hirnareale können die Lernfähigkeit des Hirns verbessert und die Regeneration von Nervenzellen angeregt werden.
Die genauen Wirkmechanismen der Hirnstimulation sind noch nicht vollständig geklärt. Es wird angenommen, dass die Stimulation die Aktivität von Nervenzellen und neuronalen Netzwerken beeinflusst, was zu Veränderungen in derNeurotransmission, der synaptischen Plastizität und der Genexpression führt. Bei der EKT ausgelöster Anfall zahlreiche funktionelle Veränderungen im Gehirn hervorruft, die denen einer dauerhaften Antidepressiva-Medikation ähneln. So werden z.B. die Konzentrationen von Hormonen und Botenstoffen im Gehirn günstig beeinflusst und regenerative Prozesse im Zentralnervensystem angeregt. Bei der EKT kommt es zu keinem Nervenzelluntergang, im Gegenteil kommt es zu einem Wachstum von grauer Substanz und zu neuen neuronalen Verknüpfungen.
Chancen und Risiken der Hirnstimulation
Die Hirnstimulation bietet eine vielversprechende Möglichkeit, neurologische und psychiatrische Erkrankungen zu behandeln, insbesondere wenn andere Therapieansätze nicht ausreichend wirksam sind. Viele Patient:innen berichten von einer völlig neuen Lebensqualität. Man muss dazu auch wissen: Im Schnitt haben Betroffene, die an unser Institut kommen, eine Leidensgeschichte von gut sieben Jahren hinter sich. Sie quälen sich mit Schmerzen, leiden an epileptischen Anfällen oder Tic-Störungen, die ihnen ein normales Leben oder Arbeiten oft kaum mehr möglich machen.
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Allerdings sind mit den verschiedenen Methoden auch Risiken und Nebenwirkungen verbunden, die sorgfältig abgewogen werden müssen.
Zu den möglichen Risiken und Nebenwirkungen gehören:
Bei der Tiefen Hirnstimulation: Entzündungen durch die Implantation der Elektroden entstehen. Das passiert aber vor allem bei Patient:innen mit entsprechenden Risikofaktoren, etwa Diabetes. Mitunter gibt es unerwünschte Nebenwirkungen. Beispielsweise kann sich bei Parkinson-Patient:innen das Sprechen verschlechtern. Da muss man dann gemeinsam mit dem Betroffenen abwägen, ob das in Kauf genommen wird, um andere Symptome wie Zittern zu reduzieren. Darüber hinaus können Elektroden verrutschen oder es kann technische Probleme geben.
Bei der Elektrokrampftherapie: Unerwünschte Nebenwirkungen können vorübergehende Kopfschmerzen und Übelkeit sein, welche bei Bedarf symptomatisch behandelt werden. Kognitive Nebenwirkungen wie Orientierungs-, Konzentrations- und Gedächtnisstörungen können auftreten. Diese sind nach Ende der Behandlung rückläufig. Während sich anterograde Gedächtnisstörungen (eingeschränkte Merkfähigkeit für neue Gedächtnisinhalte) in der Regel rasch, d.h. nach Stunden bis zu wenigen Tagen zurückbilden, können retrograde Gedächtnisstörungen (Gedächtnisinhalte vor der EKT sind nicht erinnerlich) länger persistieren.
Allgemein: Wie bei jedem operativen Verfahren oder jeder Medikation gibt es natürlich auch Risiken.
Es ist wichtig, dass die Indikation für eine Hirnstimulation sorgfältig geprüft wird und die Behandlung von einem erfahrenen Team durchgeführt wird. Vor der Durchführung einer EKT wird jeder Patient ausführlich aufgeklärt. Es erfolgt zudem eine umfassende internistische, neurologische und anästhesiologische Voruntersuchung. Ein Facharzt für Anästhesie (Narkosearzt) klärt gesondert über die im Rahmen einer Behandlungsserie mehrfach durchzuführende Kurznarkose auf. Bei jeder Behandlung ist ein speziell geschultes Team anwesend (Arzt für Psychiatrie und Psychotherapie sowie Arzt für Anästhesiologie).
Technologische Fortschritte und zukünftige Entwicklungen
Die MedTech-Branche ist hier sehr aktiv. Die Grundlagen der Verfahren sind fast alle älter, aber bei den Methoden sind wir inzwischen Generationen weiter. Sowohl die Elektroden als auch die Stimulatoren sind heute deutlich kleiner. Die kleinsten Geräte können durch die Haut hindurch aufgeladen werden und müssen nur noch alle 10 bis 15 Jahre ausgetauscht werden. Die Verbindung zwischen Elektroden und Stimulator funktioniert inzwischen per Bluetooth, früher brauchte man Kabel. Die neuesten Geräte sind zudem MRT-tauglich. Die Industrie forscht auf jeden Fall weiter. Etwa an einer weiteren Miniaturisierung und der Einbindung von Nanotechnologie. Auch das Thema Digitalisierung wird eine zunehmende Rolle spielen. So wird bereits daran gearbeitet, die Stimulatoren künftig über eine App am Handy zu steuern.
Die Neurostimulation steht leider aktuell noch recht weit hinten in der Behandlungskette. Die Hürden sind hoch. Die Krankenkassen fordern etwa, dass Betroffene zunächst eine multimodale Schmerztherapie oder eine psychologische Begleitbehandlung machen müssen. Das ist angesichts der extrem langen Wartezeiten aus meiner Sicht nicht haltbar. Bei vielen Betroffenen wäre es sinnvoll, ihnen viel früher eine Neurostimulation zu vermitteln.
Es ist zu erwarten, dass die Hirnstimulation in Zukunft eine noch größere Rolle in der Behandlung neurologischer und psychiatrischer Erkrankungen spielen wird. Es gibt noch viel Luft nach oben. Letztlich wissen wie immer noch viel zu wenig über die Funktionen des Nervensystems und Gehirns.